Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Опір матеріалів_методичка_завдання до виконання курсвого проекту.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
103.75 Кб
Скачать

Задача 3 Визначення моментів інерції плоских перетинів

 

Для заданої плоскої фігури (рис. 3.1) визначити: положення головних центральних осей інерції; величини осьових моментів інерцій та осьових моментів опору відносно них, якщо двотавр №33.

 

 

 

 

Рисунок 3.1

Додаток 4

 

Розв’язування задачі 3

 

Геометричні характеристики вказаного прокатного профілю виписуємо з таблиць сортаменту ГОСТ 8239-72 (додаток 9). Для двотавра № 33 позначаємо їх індексом 1.

       

 

Визначаємо геометричні характеристики полоси, позначимо їх індексом 2.

Розміри полоси:

                     

Площа поперечного перетину полоси

Осьові моменти інерцій полоси:

Викреслюємо складений перетин у масштабі (рис. 3.2).

Визначаємо координати центра ваги складеного поперечного перетину в системі координат :

;   тому, що вісь  є віссю симетрії;

де  – координата центра ваги площі першої фігури (двотавра) до

               осі , ;

      – координата центра ваги площі другої фігури (полоси);

Закінчення додатка 4

 

 

 

Підставимо значення і отримаємо

Проводимо через точку  головні центральні осі  (рис.3.2).

Визначаємо осьові моменти інерції відносно головних центральних осей:

     

Визначаємо осьові моменти опору відносно центральних осей:

де ,  – координати точок поперечного перетину максимально  віддалених від осей та (рис. 3.2):

 

Додаток 5

 

 

 

Рисунок 3.2

 

 

Додаток 6

 

Задача 4 Розрахунок вала на кручення

 

Для заданого стального вала (рис. 4.1) визначити діаметри окремих його ділянок (з умови міцності) і величини кутів закручування на цих ділянках, порівняти їх з допустимим кутом закручування, якщо ;  

 

Дано:       . Матеріал вала – сталь Ст.3, МПа. Частота обертання вала .

 

 

Рисунок 4.1

Додаток 7

 

Розв’язування задачі 4

 

Потужність  визначаємо з рівняння балансу потужностей, записаного з урахуванням напряму дії зосереджених моментів (тертям в опорах нехтуємо)

;

звідки

Скручувальні моменти  (і=0,1,2,3,4), які передаються кожним шківом, визначаємо за формулою

Підставивши значення, отримаємо:

        

    

Крутні моменти  (і=0,1,2,3,4)  на кожній ділянці вала відповідно рівні (рис. 4.2а):

Використовуючи отримані значення, будуємо епюру крутних моментів (рис. 4.2б).

З умови міцності на кручення визначаємо діаметр вала

Підставивши значення крутних моментів для кожної ділянки вала, отримаємо:

Продовження додатка 7

 

Приймаємо діаметри ділянок вала:

     

Виконуємо ескіз вала (рис. 4.2в).

Кути закручування окремих ділянок вала визначимо за формулою

   і=1,2,3,4,

де  – довжина ділянки вала;

     – модуль зсуву, ;

   − полярний момент інерції поперечного перетину вала,

.

Підставивши значення, отримаємо:

 

 

 

Закінчення додатка 7

 

 

Визначаємо кути закручування перетинів вала ,  ,  ,  відносно перетину :

Будуємо епюру кутів закручування вала (рис. 4.2г), прийнявши за початок відліку перетин .

Перевірку вала на жорсткість проведемо за умовою жорсткості

 

,

 

де  – максимальний відносний кут закручування вала.

Визначимо відносні кути закручування на кожній ділянці вала:

Маємо, що

Отже, умову жорсткості забезпечено.

Додаток 8

 

 

Рисунок 4.2

Додаток 9

 

Сталь прокатна. Балки двотаврові. Сортамент. ГОСТ 8239-89

 

Но-мера про-філю

Розміри

Площа перетину

Довідкові величини для осей

10

100

55

4,5

7,2

12,0

198

39,7

4,06

23,0

17,9

6,49

1,22

12

120

64

4,8

7,3

14,7

350

58,4

4,88

33,7

27,9

8,72

1,38

14

140

73

4,9

7,5

17,4

572

81,7

5,73

46,8

41,9

11,5

1,55

16

160

81

5,0

7,8

20,2

873

109

6,57

62,3

58,6

14,5

1,70

18

180

90

5,1

8,1

23,4

1290

143

7,42

81,4

82,6

18,4

1,88

20

200

100

5,2

8,4

26,8

1840

184

8,28

104

115

23,1

2,07

22

220

110

5,4

8,7

30,6

2550

232

9,13

131

157

28,6

2,27

24

240

115

5,6

9,5

34,8

3460

289

9,97

163

198

34,5

2,37

27

270

125

6.0

9,8

40,2

5010

371

11,2

210

260

41,5

2,54

30

300

135

6,5

10,2

46,5

7080

472

12,3

268

337

49,9

2,69

33

330

140

7,0

11,2

53,8

9840

597

13,5

339

419

59,9

2,79

36

360

145

7,5

12,3

61,9

13380

743

14,7

423

516

71,1

2,89

40

400

155

8,0

13,0

71,4

18930

947

16,3

540

665

85,9

3,05

45

450

160

6,6

14,2

83,0

27450

1220

18,2

699

807

101

3,12

50

500

170

9,5

15,2

97,3

39120

1560

20,1

899

1040

122

3,28

55

550

180

10,0

16,5

113

54810

1990

22,0

1150

1350

150

3,46

60

600

190

10,8

17,8

131

75010

2500

23,9

1440

1720

181

3,62

 

Додаток 10

 

Сталь прокатна. Швелери. Сортамент. ГОСТ 8240-89

 

Номера профілю

Розміри

Площа перетину

Довідкові величини для осей

5

50

32

4,4

7,0

6,16

22,8

9,10

1,92

5,61

2,75

0,954

1,16

6,5

65

36

4,4

7,2

7,51

48,6

15,0

2,54

8,70

3,68

1,08

1,24

8

80

40

4,5

7,4

8,98

89,4

22,4

3,16

12,8

4,75

1,19

1,31

10

100

46

4,5

7,6

10,9

174

34,8

3,99

20,4

6,46

1,37

1,44

12

120

52

4,8

7,8

13,3

304

50,6

4,78

31,2

8,52

1,53

1,54

14

140

58

4,9

8,1

15,6

491

70,2

5,60

45,4

11,0

1,70

1,67

16

160

64

5,0

8,4

18,1

747

93,4

6,42

63,3

13,8

1,87

1,80

18

180

70

5,1

8,7

20,7

1090

121

7,24

86,0

17,0

2,04

1,94

20

200

76

5,2

9,0

23,4

1520

152

8,07

113

20,5

2,20

2,07

22

220

82

5,4

9,5

26,7

2110

192

8,89

151

25,1

2,37

2,21

24

240

90

5,6

10,0

30,6

2900

242

9,73

208

31,6

2,60

2,42

27

270

95

6,0

10,5

35,2

4160

308

10,9

262

37,3

2,73

2,47

30

300

100

6,5

11,0

40,5

5810

387

12,0

327

43,6

2,84

2,52

33

330

105

7,0

11,7

46,5

7980

484

13,1

410

51,8

2,97

2,59

36

360

110

7,5

12,6

53,4

10820

601

14,2

513

61,7

3,10

2,68

40

400

115

8,0

13,5

61,5

15220

761

15,7

642

73,4

3,23

2,75

 

Додаток 11

 

Сталь прокатна кутова рівнобічна. Сортамент. ГОСТ 8509-86

 

Номера

профілю

Розміри

Площа профілю

Довідкові величини для осей

1

2

3

4

5

6

7

8

2

20

3

4

3,5

1,13

1,46

0,40

0,50

0,59

0,58

0,60

0,64

2,5

25

3

4

3,5

1,43

1,86

0,81

1,03

0,75

0,74

0,73

0,76

2,8

28

3

4

1,62

1,16

0,85

0,80

3,2

32

3

4

4,5

1,86

2,43

1,77

2,26

0,97

0,96

0,89

0,94

3,6

36

3

4

4,5

2,10

2,75

2,56

3,29

1,10

1,09

0,99

1,04

4

40

3

4

5

2,35

3,08

3,55

4,58

1,23

1,22

1,09

1,13

4,5

45

3

4

5

5

2,65

3,48

4,29

5,13

6,63

8,03

1,39

1,38

1,37

1,21

1,26

1,30

5

50

3

4

5

5,5

2,96

3,89

4,80

7,11

9,21

11,2

1,55

1,54

1,53

1,33

1,38

1,42

5,6

56

3,5

4

5

6

3,86

4,38

5,41

11,6

13,1

16,0

1,73

1,73

1,72

1,50

1,52

1,57

6,3

63

4

5

6

7

4,96

6,13

7,28

18,9

23,1

27,1

1,95

1,94

1,93

1,69

1,74

1,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закінчення додатка 11

 

Сталь прокатна кутова рівнобічна. Сортамент. ГОСТ 8509-86

(закінчення)

 

1

2

3

4

5

6

7

8

7

70

4,5

5

6

7

8

8,0

6,20

6,86

8,15

9,42

10,7

29,0

31,9

37,6

43,0

48,2

2,16

2,16

2,15

2,14

2,13

1,88

1,90

1,94

1,99

2,02

7,5

75

5

6

7

8

9

9

7,39

8,78

10,1

11,5

12,8

39,5

46,6

53,3

59,8

66,1

2,31

2,30

2,29

2,28

2,27

2,02

2,06

2,10

2,15

2,18

8

80

5,5

6

7

8

9

8,63

9,38

10,8

12,3

52,7

57,0

65,3

73,4

2,47

2,47

2,45

2,44

2,17

2,19

2,23

2,27

9

90

6

7

8

9

10

10,6

12,3

13,9

15,6

82,1

94,3

106

118

2,78

2,77

2,76

2,75

2,43

2,47

2,51

2,55

10

100

6,5

7

8

10

12

14

16

12

12,8

13,8

15,6

19,2

22,8

26,3

29,7

122

131

147

179

209

237

264

3,09

3,08

3,07

3,05

3,03

3,00

2,98

2,68

2,71

2,75

2,83

2,91

2,99

3,06

11

110

7

8

12

15,2

17,2

176

198

3,40

3,39

2,96

3,00

12,5

125

8

9

10

12

14

16

14

19,7

22,0

24,3

28,9

33,4

37,8

294

327

360

422

482

539

3,87

3,86

3,85

3,82

3,80

3,78

3,46

3,40

3,45

3,53

3,61

3,68

14

140

9

10

12

14

24,7

27,3

32,5

466

512

602

4,34

4,33

4,31

3,78

3,82

3,90

 

Додаток 12

 

 

Сталь прокатна кутова нерівнобічна. Сортамент. ГОСТ 8510-86

 

Номера профілю

Розміри

Площа профілю

Довідкові величини для осей

Відстань від центра тяжіння

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

2,5/1,6

25

16

3

3,5

1,16

0,70

0,78

0,22

0,44

0,86

0,42

3,2/2

32

20

3

4

3,5

1,49

1,94

1,52

1,93

1,01

1,00

0,46

0,57

0,55

0,54

1,08

1,12

0,49

0,53

4/2,5

40

25

3

4

4,0

1,89

2,47

3,06

3,93

1,27

1,26

0,93

1,18

0,70

0,69

1,32

1,37

0,59

0,63

4,5/2,8

45

28

3

4

5

2,14

2,80

4,41

5,68

1,43

1,42

1,32

1,69

0,79

0,78

1,47

1,51

0,64

0,68

5/3,2

50

32

3

4

5,5

2,42

3,17

6,17

7,98

1,60

1,59

1,99

2,56

0,91

0,90

1,60

1,65

0,72

0,76

5,6/3,6

56

36

3,5

4

5

6,0

3,16

3,58

4,41

10,1

11,4

13,8

1,79

1,78

1,77

3,30

3,70

4,48

1,02

1,02

1,01

1,80

1,82

1,86

0,82

0,84

0,88

6,3/4,0

63

40

4

5

6

8

7,0

4,04

4,98

5,90

7,68

16,3

19,9

23,3

29,6

2,01

2,00

1,99

1,96

5,16

6,26

7,28

9,15

1,13

1,12

1,11

1,09

2,03

2,08

2,12

2,20

0,91

0,95

0,99

1,07

 

Закінчення додатка 12

 

Сталь прокатна кутова нерівнобічна. Сортамент. ГОСТ 8510-86

(закінчення)

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

7/4,5

70

45

4,5

5

7,5

5,07

5,59

25,3

27,8

2,23

2,23

8,25

9,05

1,28

1,27

2,25

2,28

1,03

1,05

7,5/5

75

50

5

6

8

8

6,11

7,25

9,47

34,8

40,9

52,4

2,39

2,38

2,35

12,5

14,6

18,5

1,43

1,42

1,40

2,39

2,44

2,52

1,17

1,21

1,29

8/5

80

50

5

6

8

6,36

7,55

41,6

49,0

2,56

2,55

12,7

14,8

1,41

1,40

2,6

2,65

1,13

1,17

9/5,6

90

56

5,5

6

8

9

7,86

8,54

11,18

65,3

70,6

90,9

2,88

2,88

2,85

19,7

21,2

27,1

1,58

1,58

1,56

2,92

2,95

3,04

1,26

1,28

1,36

10/6,3

100

63

6

7

8

10

10

9,59

11,1

12,6

15,5

98,3

113

127

154

3,2

3,19

3,18

3,15

30,6

35,0

39,2

47,1

1,79

1,78

1,77

1,75

3,23

3,28

3,32

3,40

1,42

1,46

1,50

1,58

11/7

110

70

6,5

7

8

10

11,4

12,3

13,9

142

152

172

3,53

3,52

3,51

45,6

48,7

54,6

2

1,99

1,98

3,55

3,57

3,61

1,58

1,6

1,54

12,5/8

125

80

7

8

10

12

11

14,1

16

19,7

23,4

227

256

312

356

4,01

4

3,98

3,95

73,7

83,0

100

117

2,29

2,28

2,26

2,24

4,01

4,05

4,14

4,22

1,8

1,84

1,92

2

14/9

140

90

8

10

12

18

22,2

364

444

4,49

4,47

120

146

2,58

2,56

4,49

4,58

2,02

2,12

Додаток 13

 

Коефіцієнти зменшення основного допустимого напруження

 

Гнучкість бруса

Сталь марок

Ст.ОС,

Ст.2,

Ст.3,

Ст.4.

Сталь

Ст.5

Сталь

СПК

Чавун

Дерево

0

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

10

0,99

0,98

0,97

0,97

0,99

20

0,96

0,95

0,95

0,91

0,97

30

0,94

0,92

0,91

0,81

0,93

40

0,92

0,89

0,87

0,69

0,87

50

0,89

0,86

0,83

0,57

0,80

60

0,86

0,82

0,79

0,44

0,71

70

0,81

0,76

0,72

0,34

0,60

80

0,75

0,70

0,65

0,26

0,48

90

0,69

0,62

0,55

0,20

0,38

100

0,60

0,51

0,43

0,16

0,31

110

0,52

0,43

0,35

0,25

120

0,45

0,36

0,30

0,22

130

0,40

0,33

0,26

0,18

140

0,36

0,29

0,23

0,16

150

0,32

0,26

0,21

0,14

160

0,29

0,24

0,19

0,12

170

0,26

0,21

0,17

0,11

180

0,23

0,19

0,15

0,10

190

0,21

0,17

0,14

0,09

200

0,19

0,16

0,13

0,08

 

Додаток 14

 

Площі  і координати  центра тяжіння простих фігур

 

Фігура

 

Тернопільський національний технічний університет

 імені Івана Пулюя

 

 

Кафедра технічної механіки, сільськогосподарських машин і транспортних технологій

 

 

Довбуш Анатолій Дмитрович

Хомик  Надія  Ігорівна   

 

 

ОПІР МАТЕРІАЛІВ

завдання

до виконання курсової роботи

 

 

 

Комп’ютерний набір: Рубінець Наталя

 

Графічне оформлення: Олендер Назар

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Папір офсетний. Гарнітура «Таймс». Умов.друк.арк.

 

 

Наклад 100прим.